Квантовые процессоры фермион-кудит для моделирования решеточных калибровочных теорий с веществом

Квантовые процессоры фермион-кудит для моделирования решеточных калибровочных теорий с веществом

Отметка времени: 16 октября 2023 г., 9:27

Торстен В. Заке1,2,3, Даниэль Гонсалес-Куадра1,2,3и Питер Золлер1,2

1Институт теоретической физики Инсбрукского университета, 6020 Инсбрук, Австрия
2Институт квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук, 6020 Инсбрук, Австрия
3Эти авторы внесли одинаковый вклад в эту работу.

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Моделирование динамики калибровочных теорий решетки, лежащих в основе Стандартной модели физики элементарных частиц, в реальном времени является общеизвестно сложной проблемой, в которой квантовые симуляторы могут обеспечить практическое преимущество перед классическими подходами. В этой работе мы представляем полную архитектуру на основе Ридберга, совместно разработанную для цифрового моделирования динамики общих калибровочных теорий, связанных с полями материи эффективным с точки зрения аппаратного обеспечения способом. Ссылка. [1] показал, как процессор кудит, в котором неабелевы калибровочные поля локально кодируются и развиваются во времени, значительно сокращает необходимые ресурсы моделирования по сравнению со стандартными квантовыми компьютерами на основе кубитов. Здесь мы интегрируем последний с недавно представленным фермионным квантовым процессором [2], где фермионная статистика учитывается на аппаратном уровне, что позволяет строить квантовые схемы, сохраняющие локальность калибровочных взаимодействий с веществом. Мы проиллюстрируем гибкость такого процессора фермион-кудит, сосредоточив внимание на двух парадигматических явлениях высоких энергий. Во-первых, мы представляем ресурсоэффективный протокол для моделирования модели Абелева-Хиггса, в котором можно исследовать динамику удержания и разрыва струны. Затем мы покажем, как приготовить адроны, состоящие из составляющих фермионной материи, связанных неабелевыми калибровочными полями, и покажем, как извлечь соответствующий адронный тензор. В обоих случаях мы оцениваем необходимые ресурсы, показывая, как квантовые устройства можно использовать для расчета экспериментально важных величин в физике элементарных частиц.

Квантовые процессоры фермион-кудит для моделирования решеточных калибровочных теорий с помощью материи PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

► Данные BibTeX

► Рекомендации

[1] Даниэль Гонсалес-Куадра, Торстен В. Заке, Хосе Карраско, Барбара Краус и Питер Золлер. «Аппаратное эффективное квантовое моделирование неабелевых калибровочных теорий с кудитами на платформах Ридберга». Физ. Преподобный Летт. 129, 160501 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.160501

[2] Д. Гонсалес-Куадра, Д. Блювштейн, М. Калиновский, Р. Каубрюггер, Н. Маскара, П. Налдези, Т. В. Заке, А. М. Кауфман, М. Д. Лукин, Х. Пихлер, Б. Вермерш, Джун Йе и П. Золлер . «Фермионная квантовая обработка с программируемыми массивами нейтральных атомов». Proceedings of the National Academy of Sciences 120, e2304294120 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.2304294120

[3] Стивен Вайнберг. «Квантовая теория полей». Том 2. Издательство Кембриджского университета. (1996).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139644174

[4] Иштван Монтвей и Гернот Мюнстер. «Квантовые поля на решетке». Издательство Кембриджского университета. (1994).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511470783

[5] С. Аоки, Ю. Аоки, Д. Бечиревич, Т. Блюм, Г. Коланджело, С. Коллинз, М. Делла Морте, П. Димопулос, С. Дюрр, Х. Фукая, М. Гольтерман, Стивен Готлиб, Р. Гупта, С. Хасимото, У. М. Хеллер, Г. Хердойза, Р. Хорсли, А. Юттнер, Т. Канеко, К. Дж. Д. Лин, Э. Лунги, Р. Мауинни, А. Николсон, Т. Оноги, К. Пенья, А. Портелли, А. Рамос, С.Р. Шарп, Дж. Н. Симоне, С. Симула, Р. Соммер, Р. Ван де Уотер, А. Владикас, У. Венгер и Х. Виттиг. «Обзор флага 2019». Европейский физический журнал C 80, 113 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjc/​s10052-019-7354-7

[6] Маттиас Тройер и Уве-Йенс Визе. «Вычислительная сложность и фундаментальные ограничения фермионного квантового моделирования методом Монте-Карло». Физ. Преподобный Летт. 94, 170201 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.94.170201

[7] Н. Брамбилла, С. Эйдельман, П. Фока, С. Гарднер, А. С. Кронфельд, М. Г. Алфорд, Р. Алькофер, М. Бутеншен, Т. Д. Коэн, Дж. Эрдменгер, Л. Фаббиетти, М. Фабер, Дж. Л. Гойти, Б. Кетцер, Х.В. Лин, Ф.Дж. Льянес-Эстрада, Х.Б. Мейер, П. Пахлов, Э. Палланте, М.И. Поликарпов, Х. Сазджян, А. Шмитт, В.М. Сноу, А. Вайро, Р. Фогт, А. Вуоринен, Х. Виттиг , П. Арнольд, П. Христокоглу, П. Ди Нецца, З. Фодор, К. Гарсиа и Тормо, Р. Хёлльвизер, М. А. Яник, А. Калвейт, Д. Кин, Э. Кирицис, А. Мишке, Р. Мизук , Г. Одинец, К. Пападодимас, А. Пич, Р. Питтау, Дж. В. Цю, Г. Риккарди, К. А. Сальгадо, К. Швенцер, Н. Г. Стефанис, Г. М. фон Хиппель и В. И. Захаров. «Ккд и сильно связанные калибровочные теории: проблемы и перспективы». Европейский физический журнал C 74, 2981 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjc/​s10052-014-2981-5

[8] Юрген Бергес, Михал П. Хеллер, Алексас Мазелиаускас и Радю Венугопалан. «Термализация Qcd: ab initio подходы и междисциплинарные связи». Преподобный Мод. Физ. 93, 035003 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.93.035003

[9] У.-Дж. Визе. «Ультрахолодные квантовые газы и решеточные системы: квантовое моделирование калибровочных теорий решетки». Annalen der Physik 525, 777–796 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1002 / andp.201300104

[10] Эрез Зохар, Дж. Игнасио Чирак и Бенни Резник. «Квантовое моделирование калибровочных теорий решетки с использованием ультрахолодных атомов в оптических решетках». Отчеты о прогрессе в физике 79, 014401 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0034-4885/​79/​1/​014401

[11] М. Дальмонте и С. Монтандеро. «Моделирование калибровочной теории решетки в эпоху квантовой информации». Современная физика 57, 388–412 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2016.1151199

[12] Мари Кармен Банульс, Райнер Блатт, Якопо Катани, Алессио Чели, Хуан Игнасио Чирак, Марчелло Дальмонте, Леонардо Фаллани, Карл Янсен, Мацей Левенштайн, Симоне Монтангеро, Кристин А. Мущик, Бенни Резник, Энрике Рико, Лука Тальякоццо, Карел Ван Акольен, Фрэнк Верстрате, Уве-Йенс Визе, Мэтью Вингейт, Якуб Закшевски и Питер Золлер. «Моделирование калибровочных теорий решетки в рамках квантовых технологий». Европейский физический журнал D 74, 165 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1140 / epjd / e2020-100571-8

[13] Моника Айдельсбургер, Лука Барбьеро, Алехандро Бермудес, Титас Чанда, Александр Дофин, Даниэль Гонсалес-Куадра, Пшемыслав Р. Гжибовски, Саймон Хэндс, Фред Енджеевски, Йоханнес Юнеманн, Гедиминас Юзелюнас, Валентин Каспер, Анджело Пига, Ши-Джу Ран, Маттео Рицци , Херман Сьерра, Лука Тальякоццо, Эмануэле Тиррито, Торстен В. Заке, Якуб Закшевски, Эрез Зохар и Мацей Левенштейн. «Холодные атомы соответствуют калибровочной теории решетки». Философские труды Королевского общества A: математические, физические и технические науки 380, 20210064 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsta.2021.0064

[14] Эрез Зоар. «Квантовое моделирование решеточных калибровочных теорий в более чем одном пространственном измерении – требования, проблемы и методы». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки 380, 20210069 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsta.2021.0069

[15] Альберто Ди Мельо, Карл Янсен, Ивано Тавернелли, Констанция Александру, Шринивасан Аруначалам, Кристиан В. Бауэр, Керстин Боррас, Стефано Каррацца, Арианна Криппа, Винсент Крофт, Роланд де Путтер, Андреа Дельгадо, Ведран Дунько, Дэниел Дж. Эггер, Элиас Фернандес - Комбарро, Элина Фукс, Лена Функе, Даниэль Гонсалес-Куадра, Мишель Гросси, Джад К. Халиме, Зои Холмс, Стефан Кун, Дени Лакруа, Рэнди Льюис, Донателла Луккези, Мириам Лючио Мартинес, Федерико Мелони, Антонио Меццакапо, Симоне Монтанжеро, Ленто Нагано, Войка Радеску, Энрике Рико Ортега, Алессандро Роджеро, Джулиан Шумахер, Жоао Сейшас, Пьетро Сильви, Панайотис Шпенцурис, Франческо Таккино, Кристан Темме, Кодзи Тераши, Хорди Тура, Дженк Туйсуз, София Валлекорса, Уве-Йенс Визе, Шиндже Ю и Цзинлей Чжан. «Квантовые вычисления в физике высоких энергий: современное состояние и проблемы. резюме рабочей группы qc4hep» (2023 г.). arXiv: 2307.03236.
Arxiv: 2307.03236

[16] Эстебан А. Мартинес, Кристин А. Мущик, Филипп Шиндлер, Дэниел Нигг, Александр Эрхард, Маркус Хейл, Филипп Хауке, Марчелло Дальмонте, Томас Монц, Питер Золлер и Райнер Блатт. «Динамика калибровочных теорий решетки в реальном времени с помощью квантового компьютера с несколькими кубитами». Природа 534, 516–519 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature18318

[17] Кристиан Швейцер, Фабиан Грусдт, Мориц Бернгрубер, Лука Барбьеро, Юджин Демлер, Натан Гольдман, Иммануэль Блох и Моника Эйдельсбургер. “Подход Флоке к $mathbb{Z}_2$ решеточным калибровочным теориям с ультрахолодными атомами в оптических решетках”. Физика природы 15, 1168–1173 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-019-0649-7

[18] К. Кокаил, К. Майер, Р. ван Бийнен, Т. Бриджес, М.К. Джоши, П. Юрчевич, К.А. Мущик, П. Силви, Р. Блатт, К. Ф. Роос и П. Золлер. «Самопроверяющееся вариационное квантовое моделирование решетчатых моделей». Природа 569, 355–360 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1177-4

[19] Александр Мил, Торстен В. Заке, Апурва Хегде, Энди Ся, Рохит П. Бхатт, Маркус К. Оберталер, Филипп Хауке, Юрген Бергес и Фред Енджеевски. «Масштабируемая реализация локальной u(1) калибровочной инвариантности в холодных смесях атомов». Наука 367, 1128–1130 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaz5312

[20] Бинг Ян, Хуэй Сун, Роберт Отт, Хан-Йи Ван, Торстен В. Заке, Джад С. Халиме, Чжэнь-Шэн Юань, Филипп Хауке и Цзянь-Вэй Пан. «Наблюдение калибровочной инвариантности в квантовом симуляторе бозе-хаббарда с 71 узлом». Природа 587, 392–396 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-020-2910-8

[21] Чжао-Ю Чжоу, Го-Сянь Су, Джад С. Халимех, Роберт Отт, Хуэй Сунь, Филипп Хауке, Бинг Ян, Чжэнь-Шэн Юань, Юрген Бергес и Цзянь-Вэй Пан. «Динамика термализации калибровочной теории на квантовом симуляторе». Наука 377, 311–314 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.abl6277

[22] Нхунг Х. Нгуен, Минь К. Тран, Инъюэ Чжу, Алайна М. Грин, К. Уэрта Альдерете, Зохре Давуди и Норберт М. Линке. «Цифровое квантовое моделирование модели Швингера и защита симметрии с захваченными ионами». PRX Quantum 3, 020324 (2022 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.020324

[23] Дж. Игнасио Сирак и Питер Золлер. «Цели и возможности квантового моделирования». Физика природы 8, 264–266 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2275

[24] И.М. Георгеску, С. Ашхаб и Франко Нори. «Квантовое моделирование». Преподобный Мод. Физ. 86, 153–185 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.153

[25] Кристиан Гросс и Иммануэль Блох. «Квантовое моделирование с ультрахолодными атомами в оптических решетках». Наука 357, 995–1001 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aal3837

[26] Антуан Броэ и Тьерри Лаэ. «Физика многих тел с индивидуально управляемыми ридберговскими атомами». Физика природы 16, 132–142 (2020).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0733-г

[27] Р. Блатт и К. Ф. Роос. «Квантовое моделирование с захваченными ионами». Физика природы 8, 277–284 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2252

[28] К. Монро, У.К. Кэмпбелл, Л.-М. Дуань, З.-Х. Гонг, А.В. Горшков, П.В. Гесс, Р. Ислам, К. Ким, Н. М. Линке, Г. Пагано, П. Ришерме, К. Сенко и Н. Яо. «Программируемое квантовое моделирование спиновых систем с захваченными ионами». Преподобный Мод. Физ. 93, 025001 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.93.025001

[29] Тим Бирнс и Ёсихиса Ямамото. «Моделирование решеточных калибровочных теорий на квантовом компьютере». Физ. Ред. А 73, 022328 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.022328

[30] Генри Ламм, Скотт Лоуренс и Юкари Ямаути. «Общие методы цифрового квантового моделирования калибровочных теорий». Физ. Ред. Д 100, 034518 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.100.034518

[31] Андрей Александру, Пауло Ф. Бедак, Сиддхартха Хармалкар, Генри Ламм, Скотт Лоуренс и Нил К. Уоррингтон. «Оцифровка глюонного поля для квантовых компьютеров». Физ. Ред. Д 100, 114501 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.100.114501

[32] Яо Цзи, Генри Ламм и Шучен Чжу. «Оцифровка глюонного поля посредством прореживания группового пространства для квантовых компьютеров». Физ. Ред. Д 102, 114513 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.102.114513

[33] Саймон В. Матис, Гульельмо Маццола и Ивано Тавернелли. «На пути к масштабируемому моделированию решеточных калибровочных теорий на квантовых компьютерах». Физ. Ред. Д 102, 094501 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.102.094501

[34] Дэвид Б. Каплан и Джесси Р. Страйкер. «Закон Гаусса, двойственность и гамильтонова формулировка калибровочной теории решетки u(1)». физ. Ред. Д 102, 094515 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.102.094515

[35] Ричард С. Брауэр, Дэвид Беренштейн и Хироки Каваи. «Решетчатая калибровочная теория для квантового компьютера» (2020). arXiv:2002.10028.
Arxiv: 2002.10028

[36] Александр Ф. Шоу, Павел Луговский, Джесси Р. Страйкер и Натан Вибе. «Квантовые алгоритмы моделирования решеточной модели Швингера». Квант 4, 306 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-08-10-306

[37] Натали Клко, Мартин Дж. Сэвидж и Джесси Р. Страйкер. «Su(2) неабелева калибровочная теория поля в одном измерении на цифровых квантовых компьютерах». физ. Ред. Д 101, 074512 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.101.074512

[38] Энтони Чаварелла, Натали Клко и Мартин Дж. Сэвидж. «Начало квантового моделирования калибровочной теории решетки Янга-Миллса su(3) в локальном мультиплетном базисе». Физ. Ред. Д 103, 094501 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.103.094501

[39] Андрей Александру, Пауло Ф. Бедак, Руайри Бретт и Генри Ламм. «Спектр оцифрованного КХД: глюболлы в калибровочной теории $s(1080)$». Физ. Ред. Д 105, 114508 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.105.114508

[40] Ян Ф. Хаазе, Лука Деллантонио, Алессио Чели, Дэнни Полсон, Ангус Кан, Карл Янсен и Кристин А. Мушик. «Ресурсоэффективный подход к квантовому и классическому моделированию калибровочных теорий в физике элементарных частиц». Квант 5, 393 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-02-04-393

[41] Кристиан В. Бауэр и Дорота М. Грабовска. «Эффективное представление для моделирования калибровочных теорий U(1) на цифровых квантовых компьютерах при всех значениях связи» (2021). архив: 2111.08015.
Arxiv: 2111.08015

[42] Ангус Кан и Юнсон Нам. «Решетчатая квантовая хромодинамика и электродинамика на универсальном квантовом компьютере» (2021). arXiv: 2107.12769.
Arxiv: 2107.12769

[43] Зохре Давуди, Индракши Райчоудхури и Эндрю Шоу. «Поиск эффективных формулировок для гамильтонового моделирования неабелевых калибровочных теорий на решетке». Физ. Ред. Д 104, 074505 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.104.074505

[44] Натали Клко, Алессандро Роджеро и Мартин Джей Сэвидж. «Физика стандартных моделей и цифровая квантовая революция: мысли об интерфейсе». Отчеты о прогрессе в физике 85, 064301 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1361-6633/​ac58a4

[45] Кристин Мущик, Маркус Хейл, Эстебан Мартинес, Томас Монц, Филипп Шиндлер, Берит Фогелл, Марчелло Дальмонте, Филипп Хауке, Райнер Блатт и Петер Золлер. «Калибровочные теории решетки Вильсона U(1) в цифровых квантовых симуляторах». Новый журнал физики 19, 103020 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa89ab

[46] Дэнни Полсон, Лука Деллантонио, Ян Ф. Хаасе, Алессио Сели, Ангус Кан, Эндрю Йена, Кристиан Кокайл, Рик ван Бийнен, Карл Янсен, Петер Золлер и Кристин А. Мушик. «Моделирование 2d-эффектов в калибровочных теориях решетки на квантовом компьютере». PRX Quantum 2, 030334 (2021 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030334

[47] Зоре Давуди, Норберт М. Линке и Гвидо Пагано. «К моделированию квантовых теорий поля с управляемой динамикой фононов и ионов: гибридный аналого-цифровой подход». Физ. Ред. Исследования 3, 043072 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043072

[48] Л. Тальякоццо, А. Чели, П. Орланд, М. В. Митчелл и М. Левенштейн. «Моделирование неабелевых калибровочных теорий с помощью оптических решеток». Nature Communications 4, 2615 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms3615

[49] Л. Тальякоццо, А. Чели, А. Самора и М. Левенштейн. «Оптические абелевы решеточные калибровочные теории». Анналы физики 330, 160–191 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2012.11.009

[50] Эрез Зоар, Алессандро Фараче, Бенни Резник и Дж. Игнасио Сирак. «Цифровое квантовое моделирование $mathbb{Z}_{2}$ решеточных калибровочных теорий с динамической фермионной материей». Физ. Преподобный Летт. 118, 070501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.070501

[51] Эрез Зоар, Алессандро Фараче, Бенни Резник и Дж. Игнасио Сирак. «Цифровые решеточные калибровочные теории». Физ. Ред. А 95, 023604 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.023604

[52] Джулиан Бендер, Эрес Зоар, Алессандро Фараче и Дж. Игнасио Сирак. «Цифровое квантовое моделирование решеточных калибровочных теорий в трех пространственных измерениях». Новый физический журнал 20, 093001 (2018).
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​aadb71

[53] А. Меццакапо, Э. Рико, К. Сабин, И. Л. Эгускиса, Л. Ламата и Э. Солано. «Неабелевы решеточные калибровочные теории su(2) в сверхпроводящих цепях». Физ. Преподобный Летт. 115, 240502 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.240502

[54] Н. Клко, Э. Ф. Думитреску, А. Дж. Маккаски, Т. Д. Моррис, Р. С. Пусер, М. Санс, Э. Солано, П. Луговски и М. Дж. Сэвидж. «Квантово-классический расчет динамики модели Швингера с использованием квантовых компьютеров». физ. Ред. А 98, 032331 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.032331

[55] Ясар Ю. Атас, Джинглей Чжан, Рэнди Льюис, Амин Джаханпур, Ян Ф. Хаасе и Кристин А. Мушик. «Адроны Su(2) на квантовом компьютере с помощью вариационного подхода». Nature Communications 12, 6499 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-26825-4

[56] Цафрир Армон, Шахар Ашкенази, Херардо Гарсиа-Морено, Алехандро Гонсалес-Тудела и Эрес Зоар. «Фотонно-опосредованное стробоскопическое квантовое моделирование $mathbb{Z}_{2}$ решеточной калибровочной теории». Физ. Преподобный Летт. 127, 250501 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.250501

[57] Джон Прескилл. «Квантовые вычисления в эпоху NISQ и позже». Квант 2, 79 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79

[58] Эндрю Дж. Дейли, Иммануэль Блох, Кристиан Кокайл, Стюарт Фланниган, Натали Пирсон, Маттиас Тройер и Питер Золлер. «Практическое квантовое преимущество в квантовом моделировании». Природа 607, 667–676 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-022-04940-6

[59] Сепер Эбади, Тут Т. Ван, Гарри Левин, Александр Кислинг, Джулия Семегини, Ахмед Омран, Долев Блувштейн, Рейн Самайдар, Ханнес Пихлер, Вен Вей Хо, Сунвон Чой, Субир Сачдев, Маркус Грейнер, Владан Вулетич и Михаил Д. Лукин . «Квантовые фазы вещества на 256-атомном программируемом квантовом симуляторе». Природа 595, 227–232 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-021-03582-4

[60] Паскаль Шолль, Майкл Шулер, Ханна Дж. Уильямс, Александр А. Эберхартер, Даниэль Барредо, Кай-Никлас Шимик, Винсент Линхард, Луи-Поль Анри, Томас С. Ланг, Тьерри Лахай, Андреас М. Лоухли и Антуан Бровейс. «Квантовое моделирование двумерных антиферромагнетиков с сотнями ридберговских атомов». Природа 2, 595–233 (238).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-021-03585-1

[61] Адам М. Кауфман и Кан-Куэн Ни. «Квантовая наука с использованием оптического пинцета массивов ультрахолодных атомов и молекул». Физика природы 17, 1324–1333 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-021-01357-2

[62] М Саффман. «Квантовые вычисления с атомными кубитами и ридберговскими взаимодействиями: прогресс и проблемы». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика 49, 202001 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0953-4075/​49/​20/​202001

[63] Гарри Левин, Александр Кислинг, Джулия Семегини, Ахмед Омран, Тут Т. Ван, Сепер Эбади, Ханнес Берньен, Маркус Грайнер, Владан Вулетич, Ханнес Пихлер и Михаил Д. Лукин. «Параллельная реализация высокоточных многокубитных вентилей с нейтральными атомами». физ. Преподобный Летт. 123, 170503 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.170503

[64] Лоик Анрие, Лукас Беген, Адриен Синьоль, Тьерри Лаэ, Антуан Броэ, Жорж-Оливье Реймон и Кристоф Юрчак. «Квантовые вычисления с нейтральными атомами». Квант 4, 327 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-09-21-327

[65] Ивайло С. Маджаров, Джейкоб П. Кови, Адам Л. Шоу, Джунхи Чой, Анант Кале, Александр Купер, Ханнес Пихлер, Владимир Школьник, Джейсон Р. Уильямс и Мануэль Эндрес. «Высокоточная запутанность и обнаружение щелочноземельных ридберговских атомов». Физика природы 16, 857–861 (2020).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0903-г

[66] Сэм Р. Коэн и Джефф Д. Томпсон. «Квантовые вычисления с круговыми атомами Ридберга». PRX Quantum 2, 030322 (2021 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030322

[67] Долев Блувштейн, Гарри Левин, Джулия Семегини, Тут Т. Ван, Сепер Эбади, Марцин Калиновски, Александр Кислинг, Нишад Маскара, Ханнес Пихлер, Маркус Грейнер, Владан Вулетич и Михаил Д. Лукин. «Квантовый процессор, основанный на когерентной транспортировке запутанных массивов атомов». Природа 604, 451–456 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-022-04592-6

[68] Эндрю Дж. Дейли, Мартин М. Бойд, Джун Йе и Питер Золлер. «Квантовые вычисления с атомами щелочноземельных металлов». Физ. Преподобный Летт. 101, 170504 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.170504

[69] Джон Когут и Леонард Сасскинд. «Гамильтонова формулировка решеточных калибровочных теорий Вильсона». Физ. Ред. Д 11, 395–408 (1975).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.11.395

[70] Александр Купер, Джейкоб П. Кови, Ивайло С. Маджаров, Сергей Г. Порсев, Марианна С. Сафронова и Мануэль Эндрес. «Щелочноземельные атомы в оптическом пинцете». Физ. Ред. X 8, 041055 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.041055

[71] Джейкоб П. Кови, Ивайло С. Маджаров, Александр Купер и Мануэль Эндрес. «2000-кратное повторение изображений атомов стронция с помощью пинцета с волшебными часами». Физ. Преподобный Летт. 122, 173201 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.173201

[72] Кевин Сингх, Шраддха Ананд, Эндрю Поклингтон, Джордан Т. Кемп и Ханнес Берниен. «Двухэлементный двумерный массив атомов с непрерывным режимом работы». Физ. Ред. X 12, 011040 (2022 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011040

[73] Паоло Дзанарди и Марио Разетти. «Голономные квантовые вычисления». Physics Letters A 264, 94–99 (1999).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0375-9601(99)00803-8

[74] Бенджамин М. Спар, Элмер Гуардадо-Санчес, Сунгдже Чи, Зои З. Ян и Васим С. Бакр. «Реализация массива оптических пинцетов Ферми-Хаббарда». Физ. Преподобный Летт. 128, 223202 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.223202

[75] Зои З. Ян, Бенджамин М. Спар, Макс Л. Причард, Сунгдже Чи, Хао-Тянь Вэй, Эдуардо Ибарра-Гарсия-Падилья, Каден Р. А. Хаззард и Васим С. Бакр. «Двумерные программируемые пинцетные массивы фермионов». Физ. Преподобный Летт. 129, 123201 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.123201

[76] Саймон Мурманн, Андреа Бергшнайдер, Винсент М. Клинкхамер, Герхард Цюрн, Томас Ломпе и Селим Йохим. «Два фермиона в двойной яме: исследование фундаментального строительного блока модели Хаббарда». Физ. Преподобный Летт. 114, 080402 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.080402

[77] Андреа Бергшнайдер, Винсент М. Клинкхамер, Ян Хендрик Бехер, Ральф Клемт, Лукас Пальм, Герхард Цюрн, Селим Йохим и Филипп М. Прейсс. «Экспериментальная характеристика двухчастичной запутанности посредством корреляций положения и импульса». Физика природы 15, 640–644 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-019-0508-6

[78] Дж. Х. Бехер, Э. Синдичи, Р. Клемт, С. Йохим, А. Дж. Дейли и П. М. Прейсс. «Измерение запутанности одинаковых частиц и влияние антисимметризации». Физ. Преподобный Летт. 125, 180402 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.180402

[79] Аарон В. Янг, Уильям Дж. Экнер, Натан Шайн, Эндрю М. Чайлдс и Адам М. Кауфман. «Программируемые пинцетом двумерные квантовые блуждания в решетке режима Хаббарда». Наука 2, 377–885 (889).
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.abo0608

[80] Д. Якш, Х.-Й. Бригель, Дж. И. Сирак, К. В. Гардинер и П. Золлер. «Запутывание атомов посредством холодных управляемых столкновений». Физ. Преподобный Летт. 82, 1975–1978 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1975

[81] Олаф Мандель, Маркус Грейнер, Артур Видера, Тим Ром, Теодор В. Хэнш и Иммануэль Блох. «Когерентный транспорт нейтральных атомов в спин-зависимых потенциалах оптической решетки». Физ. Преподобный Летт. 91, 010407 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.010407

[82] Олаф Мандель, Маркус Грейнер, Артур Видера, Тим Ром, Теодор В. Хэнш и Иммануэль Блох. «Управляемые столкновения для многочастичного запутывания оптически захваченных атомов». Природа 425, 937–940 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature02008

[83] Ноомен Бельмечри, Леонид Фёрстер, Вольфганг Альт, Артур Видера, Дитер Мешеде и Андреа Альберти. «Микроволновое управление двигательными состояниями атомов в спин-зависимой оптической решетке». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика 46, 104006 (2013).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0953-4075/​46/​10/​104006

[84] Карстен Робенс, Вольфганг Альт, Дитер Мешеде, Клайв Эмари и Андреа Альберти. «Идеальные отрицательные измерения в квантовых блужданиях опровергают теории, основанные на классических траекториях». Физ. Ред. X 5, 011003 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.5.011003

[85] Маноло Р. Лам, Натали Питер, Торстен Гро, Вольфганг Альт, Карстен Робенс, Дитер Мешеде, Антонио Негретти, Симоне Монтанжеро, Томмазо Каларко и Андреа Альберти. «Демонстрация квантовых брахистохронов между далекими состояниями атома». Физ. Ред. X 11, 011035 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011035

[86] Вэй-Юн Чжан, Мин-Ген Хэ, Хуэй Сунь, Юн-Гуан Чжэн, Ин Лю, Ань Ло, Хань-И Ван, Цзы-Хан Чжу, Пей-Юэ Цю, Ин-Чао Шэнь, Сюань-Кай Ван, Ван Линь, Сун-Тао Ю, Бинь-Чен Ли, Бо Сяо, Мэн-Да Ли, Ю-Мэн Ян, Сяо Цзян, Хань-Нин Дай, Ю Чжоу, Сюнфэн Ма, Чжэнь-Шэн Юань и Цзянь-Вэй Пан. «Масштабируемая многочастичная запутанность, создаваемая спиновым обменом в оптической решетке». Физ. Преподобный Летт. 131, 073401 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.131.073401

[87] Иммануил Блох. личное общение (2023).

[88] Н. Хенкель, Р. Нат и Т. Пол. «Трехмерные ротонные возбуждения и образование сверхтвердого тела в ридберговско-возбужденных бозе-эйнштейновских конденсатах». Физ. Преподобный Летт. 104, 195302 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.195302

[89] X. Чжан, М. Бишоф, С.Л. Бромли, К.В. Краус, М.С. Сафронова, П. Золлер, А.М. Рей и Дж.Е. «Спектроскопическое наблюдение su($n$)-симметричных взаимодействий в ср-орбитальном магнетизме». Наука 345, 1467–1473 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1254978

[90] А. Гобан, Р.Б. Хатсон, Дж.Э. Марти, С.Л. Кэмпбелл, М.А. Перлин, П.С. Жюльен, Дж.П. Д'Инкао, А.М. Рей и Дж. Й. «Возникновение многочастичных взаимодействий в часах на фермионной решетке». Природа 563, 369–373 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-018-0661-6

[91] Эдуардо Фрадкин и Стивен Х. Шенкер. «Фазовые диаграммы решеточных калибровочных теорий с полями Хиггса». Физ. Ред. Д 19, 3682–3697 (1979).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.19.3682

[92] Даниэль Гонсалес-Куадра, Эрес Зоар и Дж. Игнасио Сирак. «Квантовое моделирование калибровочной теории абелевой решетки Хиггса с ультрахолодными атомами». Новый физический журнал 19, 063038 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​aa6f37

[93] Эдуардо Фрадкин. «Полевые теории физики конденсированного состояния». Издательство Кембриджского университета. (2013). 2 издание.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139015509

[94] Ф. Ф. Ассаад и Тарун Гровер. «Простая фермионная модель деконфайнментных фаз и фазовых переходов». Физ. Ред. X 6, 041049 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041049

[95] Сяо-Ган Вэнь. «Коллоквиум: Зоопарк квантово-топологических фаз материи». Преподобный Мод. физ. 89, 041004 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.89.041004

[96] Даниэль Гонсалес-Куадра, Лука Тальякоццо, Мачей Левенштейн и Алехандро Бермудес. «Надежный топологический порядок в фермионных $mathbb{Z}_{2}$ калибровочных теориях: от неустойчивости Ааронова-Бома к деконфайнменту, индуцированному солитонами». Физ. Ред. X 10, 041007 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041007

[97] Умберто Борла, Бхилахари Дживанесан, Фрэнк Поллманн и Сергей Мороз. “Квантовые фазы двумерной $mathbb{Z}_{2}$ калибровочной теории в сочетании с однокомпонентной фермионной материей”. Физ. Ред. Б 105, 075132 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.105.075132

[98] Томас Ядекола и Майкл Шектер. «Квантовые рубцовые состояния многих тел с возникающими кинетическими ограничениями и возрождением с конечной запутанностью». физ. Ред. B 101, 024306 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.101.024306

[99] Адит Сай Арамтотил, Утсо Бхаттачарья, Даниэль Гонсалес-Куадра, Мачей Левенштейн, Лука Барбьеро и Якуб Закшевски. «Шрамовые состояния в деконфайнментированных решеточных калибровочных теориях $mathbb{Z}_{2}$». Физ. Ред. Б 106, L041101 (2022 г.).
https: // doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.106.L041101

[100] Джад К. Халиме, Лука Барбьеро, Филипп Хауке, Фабиан Грусдт и Аннабель Бордт. «Надежные квантовые шрамы многих тел в калибровочных теориях решетки». Квантум 7, 1004 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-05-15-1004

[101] Ф. Хебенстрейт, Ж. Бергес и Д. Гельфанд. «Динамика разрыва струн в реальном времени». Физ. Преподобный Летт. 111, 201601 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.201601

[102] Д. Петчер и Д. Х. Вайнгартен. «Вычисления Монте-Арло и модель фазовой структуры для калибровочных теорий на дискретных подгруппах группы su(2)». Физ. Ред. Д 22, 2465–2477 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.22.2465

[103] Си Джей Хамер. «Расчеты решетчатой ​​модели для теории Ян-Миллса su (2) в измерениях 1 + 1». Ядерная физика Б 121, 159–175 (1977).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0550-3213(77)90334-0

[104] Генри Ламм, Скотт Лоуренс и Юкари Ямаути. «Партонная физика на квантовом компьютере». Физ. Преподобный Рез. 2, 013272 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.013272

[105] Цзянь Лян, Терренс Дрейпер, Ке-Фей Лю, Александр Роткопф и И-Бо Ян. «К нуклонному адроному тензору из решетки qcd». Физ. Ред. Д 101, 114503 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.101.114503

[106] Торстен В. Заке, Даниэль Гонсалес-Куадра и Питер Золлер. «Квантовые и классические алгоритмы спиновых сетей для $q$-деформированных калибровочных теорий Когута-Сасскинда» (2023). arXiv: 2304.02527.
Arxiv: 2304.02527

Цитируется

[1] Альберто Ди Мельо, Карл Янсен, Ивано Тавернелли, Констанция Александру, Шринивасан Аруначалам, Кристиан В. Бауэр, Керстин Боррас, Стефано Каррацца, Арианна Криппа, Винсент Крофт, Роланд де Путтер, Андреа Дельгадо, Ведран Дунько, Дэниел Дж. Эггер, Элиас Фернандес-Комбарро, Элина Фукс, Лена Функе, Даниэль Гонзал Эз-Куадра, Мишель Гросси, Джад С. Халимех, Зои Холмс, Стефан Кун, Дени Лакруа, Рэнди Льюис, Донателла Луккези, Мириам Лусио Мартинес, Федерико Мелони, Антонио Меццакапо, Симоне Монтангеро, Ленто Нагано, Войка Радеску, Энрике Рико Ортега, Алессандро Роджеро, Джулиан Шумахер, Жоао Сейшас, Пьетро Сильви, Панайотис Спенцурис, Франческо Такчино, Кристан Темме, Кодзи Тераши, Хорди Тура, Сенк Туйсуз, София Вальекорса, Уве-Йенс Визе, Шиндже Ю и Джинглэй Чжан, «Квантовые вычисления для физики высоких энергий: современное состояние и проблемы. Резюме рабочей группы QC4HEP», Arxiv: 2307.03236, (2023).

[2] Сивапрасад Оманакуттан, Анупам Митра, Эрик Дж. Мейер, Майкл Дж. Мартин и Иван Х. Дойч, «Запутывающие устройства Кудита с использованием квантового оптимального управления», Arxiv: 2212.08799, (2022).

[3] Цингю Ли, Чиранджиб Мукхопадьяй и Абольфазл Баят, «Фермионные симуляторы для повышения масштабируемости вариационного квантового моделирования», Arxiv: 2306.14842, (2023).

[4] Сивапрасад Оманакуттан и Т. Дж. Волков, «Спин-сжатые коды Готтесмана-Китаева-Прескилла для квантовой коррекции ошибок в атомных ансамблях», Физический обзор A 108 2, 022428 (2023).

[5] Марк Илла, Кэролайн Э.П. Робин и Мартин Дж. Сэвидж, «Квантовое моделирование многофермионных систем SO (5) с использованием кудитов», Arxiv: 2305.11941, (2023).

[6] Д. Гонсалес-Куадра, Д. Блувштейн, М. Калиновский, Р. Каубрюггер, Н. Маскара, П. Налдези, Т. В. Заке, А. М. Кауфман, М. Д. Лукин, Х. Пихлер, Б. Вермерш, Джун Йе и П. Золлер, «Фермионная квантовая обработка с помощью программируемых массивов нейтральных атомов», Труды Национальной академии наук 120 35, e2304294120 (2023).

[7] Джейкоб Брингватт, Джонатан Кунджуммен и Никлас Мюллер, «Протоколы рандомизированных измерений для калибровочных теорий решетки», Arxiv: 2303.15519, (2023).

[8] Урбан Ф.П. Зейферт и Сергей Мороз, «Калибровочные спины Изинга Вегнера в сравнении с майорановскими партонами Китаева: отображение и применение к анизотропному удержанию в спин-орбитальных жидкостях», Arxiv: 2306.09405, (2023).

[9] Энтони Н. Чаварелла, «Квантовое моделирование решеточной КХД с улучшенными гамильтонианами», Arxiv: 2307.05593, (2023).

[10] Павел П. Попов, Майкл Мет, Мачей Левенштейн, Филипп Хауке, Мартин Рингбауэр, Эрез Зохар и Валентин Каспер, «Вариационное квантовое моделирование решеточных калибровочных теорий U (1) с системами кудит», Arxiv: 2307.15173, (2023).

Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2023-10-18 13:44:06). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.

On Цитируемый сервис Crossref Данные о цитировании работ не найдены (последняя попытка 2023-10-18 13:44:04).

Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.

Отметка времени:

Больше от Квантовый журнал